JP4340689B2 - 光ピックアップ及び情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対する情報の記録及び再生に用いる光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＣＤ（Compact Disc）のような規格の異なる各種の光ディスクに対して、データの記録及び再生を行うコンパチブルプレーヤ等の情報記録再生装置（以下、単に「情報記録再生装置」という）が各種提供されている。この種の情報記録再生装置においてはユーザの利便性を向上させると共に他製品との差別化を図る観点からＤＶＤ-Ｒ等の光ディスクに対するデータの記録スピードの向上が望まれている現状にある。
【０００３】
しかしながら、ＤＶＤ-ＲやＤＶＤ-ＲＷ等の光ディスクは、所定の単位時間あたりに照射される光ビームのエネルギー総量が所定の閾値を越えた場合、或いは、光ディスク上における温度が一定の値以上になった場合に色素変色或いは相変化を生じ、これにより各種データが記録される構成となっているため、記録スピードを向上させ光ビームに対する光ディスクの相対速度が上昇すると照射される光ビームのエネルギー量を増加させなければデータの記録が実現できないこととなる。
【０００４】
その一方、この種の情報記録再生装置に用いられる光源は、出力可能ワット数の向上に伴い放熱量が増加し、現状、放熱対策等の観点から１５０ｍＷ（ミリワット）程度の光源が実現されているにすぎない。このため、理論的な最高の記録スピードが光源の性能に依存することとなり新たな光源が開発されない限り、これ以上記録スピードの向上が望めない。
【０００５】
そこで、従来、例えば、ＣＤ-Ｒに対するデータの記録時に波長７８０ｎｍ及び６５０ｎｍの各光ビームに対応した２つの光源を同時点灯し、波長７８０ｎｍの光ビームを利用してトラッキングサーボ、フォーカスサーボを行うことにより、データの記録に用いる６５０ｎｍの光ビームの利用効率を高める提案がなされている（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２０００−１７３０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
［０００６］
ところで、特許文献１に記載の一の装置においては、光ディスクによって反射された波長の異なる２つの光ビームを同一のフォトディテクタによって受光する構成が採用されている。しかし、かかる構成を採用した場合、高精度に光軸あわせを行わないと受光された光ビームから各光ビームを分離することが困難となり、両ビーム間にクロストークが発生してしまう。このようにクロストークが発生した場合、一方の光ビームが他方の光ビームに対するノイズとなりデータの記録やトラッキング等の制御が困難となる。
［０００７］
本願は以上説明した事情に鑑みてなされたものであって、その課題の一例としては、簡易な構成を採用しつつＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクに対する記録スピードの向上を図ると共に、確実にデータの記録、再生を可能とすることが可能な光ピックアップ及び情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
［０００８］
上述した課題を解決するため、本願の一つの観点において請求項１に記載の光ピックアップは、光源から出力された光ビームを情報記録媒体に集光し、当該情報記録媒体からの反射光を受光する光ピックアップであって、第１の波長を有する第１光ビームを出力する第１光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２光ビームを出力する第２光源と、前記情報記録媒体によって反射された前記反射光を受光すると共に受光光量に応じた信号を出力する受光部と、前記情報記録媒体から前記受光部に対する前記反射光の光路上に設置され、入射された前記第２光ビームの透過を制御するフィルタと、前記第１光源及び第２光源の双方を制御し、前記第１及び第２光ビームの何れか一方、或いは、双方を出力させる光源制御手段と、前記第１及び第２光ビームの双方が出力された場合に、前記フィルタを制御して前記第２ビームの透過を制限するフィルタ制御手段と、前記情報記録媒体の種類を判別する検出手段と、を備え、前記光源制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１光源及び第２光源からの前記光ビームの出力の有無を決定すると共に、前記検出手段により検出された情報記録媒体が色素型情報記録媒体の時には、前記光源制御手段は、該情報記録媒体に適した波長を有するレーザ光を出力可能な光源のみから前記光ビームを出力させることを特徴とする。
［０００９］
また、本願の他の観点においては、請求項９に記載の情報記録再生装置は、光源から出力された光ビームを情報記録媒体に集光し、当該情報記録媒体からの反射光を受光する光ピックアップを備えた情報記録再生装置であって、前記光ピックアップは、第１の波長を有する第１光ビームを出力する第１光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２光ビームを出力する第２光源と、前記情報記録媒体によって反射された前記反射光を受光すると共に受光光量に応じた信号を出力する受光部と、前記情報記録媒体から前記受光部に対する前記反射光の光路上に設置され、入射された前記第２光ビームの透過を制御するフィルタと、前記第１光源及び第２光源の双方を制御し、前記第１及び第２光ビームの何れか一方、或いは、双方を出力させる光源制御手段と、前記第１及び第２光ビームの双方が出力された場合に、前記フィルタを制御して前記第２ビームの透過を制限するフィルタ制御手段と、前記情報記録媒体の種類を判別する検出手段と、を備え、前記光源制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１光源及び第２光源からの前記光ビームの出力の有無を決定すると共に、前記検出手段により検出された情報記録媒体が色素型情報記録媒体の時には、前記光源制御手段は、該情報記録媒体に適した波長を有するレーザ光を出力可能な光源のみから前記光ビームを出力させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
［００１０］
［図１］実施形態における情報記録再生装置ＲＰの構成を示すブロック図である。
［図２］同実施形態における光ディスクＤＫ上の集光スポット及び当該集光スポット上におけるエネルギー分布を示す概念図である。
［図３］同実施形態における波長フィルタ１８を無機ＥＣ材料を用いて構成した場合の構成例を示す図である。
［図４］同実施形態における波長フィルタ１８を有機ＥＣ材料を用いて構成した場合の構成例を示す図である。
【符号の説明】
［００１１］
ＲＰ・・・情報記録再生装置
ＳＰ・・・信号処理部
Ｃ・・・制御部
Ｄ・・・駆動回路
ＰＵ・・・光ピックアップ
Ｓ・・・サーボ回路
Ｐ・・・再生部
【発明を実施するための最良の形態】
［００１２］
［１］実施形態
以下、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの概要構成を示す図１を参照しつつ、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの構成及び動作について説明する。なお、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、ＣＤ及びＤＶＤの両規格に対応した光ディスクＤＫに対するデータの記録及び再生を行うコンパチブルプレーヤに、本願の情報記録再生装置を応用したものである。
【００１３】
同図に示すように本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、大別して信号処理部ＳＰと、制御部Ｃと、駆動回路Ｄと、光ピックアップＰＵと、サーボ回路Ｓと、再生部Ｐと、を有している。
【００１４】
信号処理部ＳＰは、入力端子を有しており、この端子を介して入力されたデータに信号処理を施して制御部Ｃに出力する。この信号処理部ＳＰにおいて行う具体的な処理内容については任意であり、例えば、入力されたデータをＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等の圧縮方式にて圧縮した後、当該データを制御部Ｃに出力するようにしても良い。
【００１５】
制御部Ｃは、主としてＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、情報記録再生装置ＲＰの各部を制御する。例えば、光ディスクＤＫに対してデータを記録する場合、制御部Ｃは、信号処理部ＳＰから入力されたデータに対応した駆動信号を駆動回路Ｄに出力する。また、光ディスクＤＫに記録されているデータの再生を行う場合、制御部Ｃは、信号処理部ＳＰからのデータ入力の有無にかかわらず所定の駆動信号を駆動回路Ｄに出力する。
【００１６】
駆動回路Ｄは主として増幅回路に構成され、制御部Ｃから入力された駆動信号を増幅した後、光ピックアップＰＵに供給する。この駆動回路Ｄにおける増幅率は制御部Ｃにより制御され、光ディスクＤＫにデータを記録する場合には、光ピックアップＰＵから光ディスクＤＫに相変化或いは色素変色を生じさせることができるエネルギー量（以下、「記録パワー」という）の光ビームが出力されるように増幅率が制御される。一方、光ディスクＤＫに記録されているデータを再生する場合、光ディスクＤＫにおいて色素変色等の変化が生じないエネルギー量（以下、「再生パワー」という）の光ビームが光ピックアップＰＵから出力されるように増幅率が制御される。
【００１７】
光ピックアップＰＵは、例えば、第１光源１１と、第２光源１２と、第１ビームスプリッタ１３と、第２ビームスプリッタ１４と、アクチュエータ部１５と、集光レンズ１６と、フォトディテクタ１７と、波長フィルタ１８と、を有し、光ディスクＤＫに対して光ビームを照射することにより、光ディスクＤＫに対するデータの記録及び読み出しを行う。
【００１８】
第１光源１１及び第２光源１２は、共にレーザダイオードにより構成されており、駆動回路Ｄから供給される駆動信号に基づき、各々異なる波長の光ビームを出力する。本実施形態において、これら第１光源１１及び第２光源１２は、ＤＶＤ及びＣＤの両規格に対応したデータの記録及び再生を実現すべく、夫々、第１光源１１が６６０ｎｍの波長を有する光ビームを、第２光源１２が７８０ｎｍの波長を有する光ビームを出力する。
【００１９】
この第１光源１１及び第２光源１２から出力される光ビームは、各光ビームの光路上に配置された、第１及び第２ビームスプリッタ１３、１４に照射される。この第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４は、例えば、ダイクロイックミラーにより構成されており、対応する各光源１１及び１２から照射された光ビームを反射する。なお、ダイクロイックミラーにより第１及び第２ビームスプリッタ１３及び１４を構成する場合、第１ビームスプリッタ１３については６６０ｎｍの光ビームを９０％反射、１０％透過すると共に７８０ｎｍの光ビームについては１００％透過するダイクロイックミラーを、第２ビームスプリッタ１４については７８０ｎｍの光ビームを９０％反射、１０％透過すると共に６６０ｎｍの光ビームについては１００％透過するダイクロイックミラーを採用することが望ましい。
【００２０】
このようにして、第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４により反射された光ビームは、アクチュエータ部１５に設けられた波長板（図示は省略）を透過して、アクチュエータ部１５に設置された対物レンズに入射され、光ディスクＤＫ上に集光されることとなる。かかる光ビームの集光機能を実現すべく、アクチュエータ部１５には、対物レンズを可動する機構が設けられている。なお、アクチュエータ部１５の具体的な構成については、任意である。
【００２１】
次いで、光ディスクＤＫに対して照射された光ビームは、光ディスクＤＫにおいて反射された後、再度、アクチュエータ部１５の対物レンズを介して第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４に入射し、第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４を透過して、集光レンズ１６に入射することとなる。そして、集光レンズ１６に入射した反射光が集光レンズ１６によりフォトディテクタ１７上に集光される。
【００２２】
フォトディテクタ１７は、例えば、フォトダイオードにより構成され、集光レンズ１６から照射される光ビームを受光して、当該反射光の受光光量に応じた信号を出力する。具体的には、反射光の受光光量に応じたＲＦ信号を制御部Ｃに出力すると共に、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボに必要な信号をサーボ回路Ｓに出力する。
【００２３】
このようにして、フォトディテクタ１７からＲＦ信号が供給された場合、制御部Ｃは、（ａ）再生時においては、当該ＲＦ信号を再生部Ｐに供給し、当該ＲＦ信号に対応するデータが出力端子を介して外部に出力されるように再生部Ｐを制御する一方、（ｂ）記録時においては、当該ＲＦ信号に基づいて、例えば、光ディスクＤＫ上のアドレスを取得し、或いは、記録すべきデータに対応した駆動信号の出力タイミングを決定する。
【００２４】
サーボ回路Ｓは、演算回路により構成され、フォトディテクタ１７から供給される信号に基づいてトラッキング及びフォーカスに関するサーボ量を算出し、当該算出結果に対応する制御信号をアクチュエータ部１５に出力する。この結果、アクチュエータ部１５において、サーボ回路Ｓからフィードバックされた制御信号に基づいて対物レンズの位置が変更されトラッキングサーボ及びフォーカスサーボがなされることとなる。
【００２５】
なお、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボを実現するための具体的な方式については任意である。但し、本実施形態においては、説明を具体的なものとするため、次のような方式を採用するものとする。すなわち、フォトディテクタ１７を４分割形状とすると共に、集光レンズ１６としてシリンドリカルレンズを採用する。そして、フォーカスサーボについては、非点収差法を用いてサーボ回路Ｓにおいてサーボ量を算出すると共に、トラッキングサーボについては、各領域における受光光量に基づいてサーボ回路Ｓにおいてサーボ量を算出する。
【００２６】
ここで、かかる構成を有する本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて、光ディスクＤＫに対するデータの記録スピードを向上させようとする場合、単位時間あたりに光ディスクＤＫに照射される光ビームのエネルギー総量が所定の閾値を越え、或いは、光ディスクＤＫ上における温度が一定の値以上になることが必要とされるため、光ディスクＤＫに対して照射される光ビームのエネルギー総量を増加させることが必要となる。その一方、光ディスクＤＫに記録されているデータを再生する場合、光ディスクＤＫに対して照射する光ビームのエネルギー量を増加させる必要性は存在しない。そこで、本実施形態においては、光ディスクＤＫに対するデータの記録時及び再生時に制御部Ｃは以下のような制御を行う。
【００２７】
（１）データ記録時
光ディスクＤＫに対するデータの記録スピードを向上させるべく、本実施形態において制御部Ｃは、光ディスクＤＫに記録すべきデータに対応する駆動信号を駆動回路Ｄに出力すると共に、当該駆動信号に基づいて記録パワーの光ビームが第１光源１１及び第２光源１２の双方から出力されるように駆動回路Ｄを制御する。この結果、駆動回路Ｄから供給される信号を利用して、第１光源１１及び第２光源１２が発光し、各光源１１及び１２から出力された光ビーム、すなわち、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの光ビームの双方が第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４に入射され、両ビームスプリッタ１３及び１４によって反射されてアクチュエータ部１５の対物レンズに照射される。
【００２８】
図２に、この際光ディスクＤＫ上に現れる集光スポットと、当該集光スポット内における光ビームのエネルギー分布との関係を示す。なお、同図においては、集光スポット上の各位置と、グラフ上の横軸とが対応付けてある。
【００２９】
この場合、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの両集光スポットの半径ｒは、各々、
ｒ＝（ｋ×λ）／ＮＡ・・・・（式１）
の関係を示すこととなる。但し、（式１）において「λ」は波長を示し、「ＮＡ」は対物レンズに開口数を示している。本実施形態の場合、何れの光ビームについても、同一の対物レンズに入射され、光ディスクＤＫ上に集光されることから、ビーム半径は、ほぼ波長の比に依存して決定されることとなり、７８０ｎｍの集光スポット内に８０％程度の半径を持って６６０ｎｍの集光スポットが形成されることとなる。
【００３０】
両集光スポットについての、エネルギー分布はガウス分布に従うことから、両スポットが中心点において完全に一致している状態においては、光の重ね合わせの原理から各点におけるエネルギー量の和が光ディスクＤＫ上における光ビームのエネルギー量になる。このため、両ビームが照射されている状態にすることにより、光ディスクＤＫに対して照射可能な光ビームのエネルギー量を増加させることが可能となる。
【００３１】
但し、実際に光ディスクＤＫに対して７８０ｎｍと６６０ｎｍの光ビームの双方を照射した場合、焦点距離の違いから球面収差が発生すると考えられるためエネルギー損失が生じ、例えば、ＤＶＤ-Ｒに対して両ビームを照射した場合、７８０ｎｍの光ビームについては、最大で７０〜８０％程度の効率にてエネルギーが利用できることとなる。
【００３２】
なお、ＤＶＤ-Ｒ等の色素型の光ディスクＤＫにおいては、照射される光ビームのエネルギー総量が所定値を越えた場合に色素変色を生じ情報が記録されるものと（フォトンモード）、記録面上における温度が一定の値を超えた場合に情報が記録されるものがあるが（熱記録）、何れの光ディスクＤＫにおいても、光ディスクＤＫに照射されている光ビームの光強度を向上させることにより記録スピードを向上させることが可能となる。
【００３３】
なおまた、このように２つの波長に対応した光ビームを光ディスクＤＫに集光させる構成を採用し、ＤＶＤ規格に従った光ディスクＤＫに対して波長７８０ｎｍのＣＤ用の光ビームを照射すると、当該７８０ｎｍの波長の光ビームが記録対象となっているグルーブトラックのみならず、隣接するグルーブトラックにまで照射されてしまい、相変化や色素変色が発生してしまう可能性がある。従って、上記構成を採用する場合には、光ディスクＤＫに使用する材料を適宜選択し、波長７８０ｎｍの光ビームのみが照射された状態においては、情報の記録が行われないようにすることが必要となる。
【００３４】
一方、第１光源１１及び第２光源１２の双方から光ディスクＤＫに対して光ビームを照射した場合、光ディスクＤＫにおいて反射された反射光に波長の異なる成分（６６０ｎｍ及び７８０ｎｍ）が混在することとなる。このため、当該反射光がフォトディテクタ１７に入射されると、上述のようにクロストークが発生し、正常な記録動作を行うことが困難となる可能性がある。そこで、本実施形態においては、光ディスクＤＫからの反射光の光路上に波長フィルタ１８を設けた構成が採用されている。
【００３５】
この波長フィルタ１８は、例えば、ＥＣ(Electro Chromic)材料により構成されており、制御部Ｃによる制御の下、入射された光ビームの内、所定波長の光ビームのみを透過する構成となっている。なお、ＥＣ材料とは、印加電圧により可逆的に吸収波長が変化するエレクトロクロイズム現象を起こす材料であり、有機系、無機系の２系統が存在している。無機系ＥＣ材料としては、例えば、電気吸光反応を利用したＷＯ３（三酸化タングステン）、ＭｏＯ３（三酸化モリブデン）等のカソードＥＣ（還元により着色）や、プルシアンブルー（KxFeyFez(CN)6）、Ｎｉ（ＯＨ）n等のアノーディックＥＣ（酸化により着色）があり、有機ＥＣ材料としては、有機ＥＬ（Electro Luminescent）材料として用いられる、ポリフェナザシリン等の機能性高分子がある。
【００３６】
図３に、無機ＥＣを用いた場合の波長フィルタ１８の構成例を、図４に有機ＥＣを用いた場合の波長フィルタ１８の構成例を示す。
【００３７】
まず図３において１０１は基板であり、例えば、ＳｉＯ２（二酸化珪素）のような透過性の高い基材により構成される。この基板１０１上には透明電極１０２が形成され、この透明電極１０２上にゾル・ゲル法或いは引き上げ法、蒸着等の方法により製膜後、焼成を行うことによりＥＣ層１０３が形成される。また、このＥＣ層１０３上には、更に透明電極１０４が積層され、この結果、透明電極１０２と１０４の間にエレクトロクロミック層１０３がサンドイッチされた状態にて形成されることとなる。この波長フィルタ１８上に設けられた両透明電極１０２及び１０４は、夫々、制御部Ｃと接続されており、制御部Ｃは両電極１０２及び１０４間に電位差を生じさせることによりＥＣ層１０３における吸収波長を可逆的に変更させることとなる。
【００３８】
なお、波長フィルタ１８を設計するに際しては、６６０ｎｍ〜７８０ｎｍの間に急峻な吸光特性を設けることが望ましい。例えば、ＥＣ層１８０３としてプルシアンブルーを利用する場合、０．２Ｖの電位差を与えることにより無色から青色、更に１．０Ｖの電位差にて青色から緑色へと変化する。従って、電位差を変化させることにより吸収波長を７８０ｎｍ或いは６６０ｎｍに調節することが可能となり、適切な膜圧を選択することにより低電圧にて必要とされるフィルタ特性を得ることが可能となる。また、用いる材料によっては、異なるＥＣ材料により形成されるＥＣ層１８０３を複数積層し、各波長の光ビームの吸光率を高めるようにしても良い。
【００３９】
次に、有機ＥＣを用いた場合、波長フィルタ１８は、２枚の透明基板２０１及び２０４を間隙を持って張り合わせ、両基板間に有機ＥＣ材料２０３を充填して構成されることとなる。各透明基板２０１及び２０４の対向面上には夫々透明電極２０２及び２０５が形成されており、各電極２０２及び２０５は制御部Ｃに接続され、制御部Ｃは両電極２０２及び２０５間に電位差を生じさせることにより有機ＥＣ材料２０３における吸収波長を可逆的に変化させることとなる。
【００４０】
ここで、この波長フィルタ１８を採用する場合、透過及び吸光される光ビームの他に波長フィルタ１８において反射される光ビームも発生する。従って、光ビームの入射軸を法線とする角度に波長フィルタ１８を設置してしまうと、当該波長フィルタ１８上にて反射された光ビームが光軸上にて迷光する可能性がある。従って、波長フィルタ１８は、光ビームの入射軸に対して所定の角度θをもって設置し、フィルタ１８において当該入射上に反射光が発生しないようにすることが必要となる。
【００４１】
また、第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタよりもアクチュエータ部１５側に波長フィルタ１８を設置してしまうと、両光源から出力された光ビームが光ディスクＤＫに照射される前に吸光若しくは反射が発生するため、波長フィルタは、必ず、両ビームスプリッタ１３及び１４よりもフォトディテクタ１７側に設置することが必要となる。
【００４２】
以上のように波長フィルタ１８を構成することにより、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて、例えば、ＤＶＤ-ＲＷに情報を記録する場合、光ディスクＤＫにおいて反射された光ビームの内、７８０ｎｍの波長を有する光ビームが波長フィルタ１８において吸光及び反射され、６６０ｎｍの波長を有する光ビームのみが波長フィルタ１８を透過して、フォトディテクタ１７に受光される。そして、当該光ビームに従って、ＲＦ信号、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボに必要な信号がフォトディテクタ１８における受光光量に応じて得られることとなる。
【００４３】
（２）データ再生時
これに対して、光ディスクＤＫに記録された情報を再生する場合、制御部Ｃは、当該再生対象となる光ディスクＤＫの規格に対応した光源のみを発光させる。例えば、再生対象となっている光ディスクＤＫがＣＤ規格に対応したものである場合、制御部Ｃは、第１光源１１に対して駆動信号を供給し第１光源１１を発光させる一方、再生対象となっている光ディスクＤＫがＤＶＤ規格に対応したものである場合、第２光源１２に対して駆動信号を供給し第２光源１２を発光させる。
【００４４】
また、この波長フィルタ１８を光ディスクＤＫの再生時にどのように制御するかは任意であり、再生時には透過率が最大の状態に制御するようにしても良いし、或いは、再生対象となる光ディスクＤＫの規格に合わせて、吸収波長を変更するようにしても良い。
【００４５】
なお、上記の実施例では二種類の光源を有する場合について、本発明の説明をしたが、光源の種類はこれに限定されるものではない。具体的にはＤＶＤに記録再生を行うための第１光源、ＣＤに記録再生を行うための第２光源に加え、ブルーレイディスクに対して記録再生を行うために、４０５ｎｍの波長を有する光ビームを出力可能な第３光源を備えた装置に対しても本発明を適用することができる。この場合、波長フィルタ１８の吸光特性の設計としては、上記した第１〜３光源のうちの少なくとも２種類の光源から発せられたレーザ光の波長に対する吸光特性を設定する必要がある。
【００４６】
また、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ等の追記型記録媒体（色素系ディスク）は媒体に用いられる色素によっては記録性能の波長依存性が高く、書き込みに適切とされる波長以外の波長を有するレーザ光を照射しても効率的な書き込みが行えない可能性がある。具体的にはＤＶＤ−Ｒへの書き込みには波長６６０ｎｍのレーザ光が適切であり、波長７８０ｎｍを有するレーザ光を同時に照射しても十分な書き込み性能が得られない場合がある。そこでこのような記録媒体に対して書き込みを行う場合には、光源の同時点灯は行わずに、単一の光源（書き込み対象の記録媒体に対して最も適切とされる波長を有するレーザ光を照射可能な光源）のみを用いて記録を行うようにしても良い。この場合、制御部Ｃは自身が書き込もうとしている記録媒体の種類を検出し、その検出結果に応じて複数ある光源の各々について、レーザ光照射の要否を決定するようにすると良い。
【００４７】
逆に、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭ等の書き換え型記録媒体（相変化ディスク）は記録性能の波長依存特性が低く、十分な光量を照射することで書き込みが行えるため、本発明を積極的に利用することが望ましい。この場合、記録媒体への書き込みに必要な熱エネルギー確保するためには、波長の短いレーザ光を照射可能な光源へ、光源の駆動電流の配分割合を高くすることが望ましい。
【００４８】
このようにして、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、光源から出力された光ビームを光ディスクＤＫに集光し、当該光ディスクＤＫからの反射光を受光する光ピックアップＰＵを有し、光ピックアップＰＵは、例えば、６６０ｎｍの波長を有する光ビームを出力する第１光源１１と、例えば、７８０ｎｍの波長を有する光ビームを第１光源から出力される光ビームの光路と同一の光路に出力する第２光源１２と、光ディスクＤＫによって反射された光ビームの反射光を受光する共に受光光量に応じた信号を出力するフォトディテクタ１７と、光ディスクＤＫからフォトディテクタ１７に対する反射光の光路上に設置され、入射された光ビームの透過を制御する波長フィルタ１８と、第１光源１１及び第２光源１２の双方を制御し、両光源１１及び１２の何れか一方、或いは、双方から光ビームを出力させると共に、６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの波長の光ビームが共に出力された場合に、波長フィルタ１８を制御して７８０ｎｍの波長の光ビームの透過を制限する制御部Ｃと、を備えている構成となっている。
【００４９】
この構成により、第１光源及び第２光源の双方から光ビームが出力されている環境下においては、制御部Ｃが波長フィルタ１８を制御し、第１光源１１から出力されている６６０ｎｍの波長の光ビームのみが波長フィルタ１８を透過させる。この結果、６６０ｎｍの波長の光ビームのみがフォトディテクタ１７によって受光されることとなる。このため、例えば、光ディスクＤＫに記録されたデータの記録時に第１光源１１及び第２光源１２の双方から光ビームを出力し、光ディスクＤＫに照射される光ビームのエネルギー総量を増加させることが可能となると共に、両光源１１及び１２を点灯させた場合であっても、例えば、波長６６０ｎｍの光ビームのみをフォトディテクタ１７に入射させることが可能となり、もって、ＤＶＤ-Ｒ等の光ディスクに対する記録スピードの向上を図ると共に、確実にデータの記録、再生を可能とすることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態にかかる情報記録装置ＲＰにおいて、波長フィルタ１８は、印加電圧値により透過可能な光ビームの波長を可変するエレクトロクロミック層１０３或いは２０３と、エレクトロクロミック層１０３或いは２０３に対して電圧を印可する透明電極と、を有すると共に、制御部Ｃは、前記透明電極に対して印可する電圧値を変更して波長フィルタ１８の透過波長を可変させることにより、７８０ｎｍの波長の光ビームの透過を制限する構成となっている。
【００５１】
この構成によれば、エレクトロミック層１０３或いは２０３に対する印加電圧の制御のみで、７８０ｎｍの波長の光ビームの透過を制限することが可能となり、もって、簡易な構成を採用しつつフォトディテクタ１７におけるクロストークを防止することが可能となる。
【００５２】
また更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて、制御部Ｃは、光ディスクＤＫに記録されたデータの再生時には、例えば、第１光源１１のみを制御して波長６６０ｎｍの光ビームを出力させる一方、光ディスクＤＫに対するデータの記録時には第１光源１１及び第２光源１２の双方を制御し、例えば、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの光ビームの双方を出力させる構成となっている。
【００５３】
このため、光ディスクＤＫに記録されたデータの再生時に当該データの確実な再生を可能としつつ、データの記録に光ディスクＤＫ上に照射される光ビームのエネルギー総量を増加させることが可能となる。
【００５４】
更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて、波長フィルタ１８は、光ディスクＤＫからの反射光の光路に対して予め定められた角度を持って設置された構成となっている。このため、波長フィルタ１８において反射される光ビームが発生した場合であっても、光軸上における迷光を防止することが可能となる。
【００５５】
なお、上記実施形態においては、波長フィルタ１８をＥＣ材料により構成した例について説明したが、コレスティック液晶のように温度により透過率を変更可能な材料を用いて波長フィルタ１８を構成し、制御部Ｃから供給する電圧を制御することにより、何れか一方の波長を有する光ビームを透過するように構成しても良い。
【００５６】
また、上記実施形態においてはＣＤ及びＤＶＤの両規格に対応した光ディスクＤＫに対する情報の記録及び再生を行う装置ＲＰについて説明したが、例えば、ブルーレイディスクとＣＤ、或いは、ブルーレイディスクとＤＶＤの規格に対応した光ディスクＤＫに対する情報の記録及び再生を行う装置についても上記と同様の構成により実現可能である。
【００５７】
また更に、本実施形態においては、第１光源１１及び第２光源１２から出力された光ビームを第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４の双方に対して直接照射する構成となっている。しかし、光源とビームスプリッタの間に回折格子を設置し、第１光源１１或いは第２光源１２から出力された光ビームを主ビーム（０次回折光）及び副ビーム（±１次回折光）に分割した後、第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４に照射するようにしても良い。但し、かかる構成を採用する場合、フォトディテクタ１７には、主ビームを受光するための領域を設け当該領域を４分割形状とすると共に、この主ビームを受光するための領域の左右に、副ビームを受光するための領域を設けることが必要となる。また、この副ビームを受光するための領域については、更に左右２分割の形状とすることにより、副ビームを利用したトラッキングサーボ、フォーカスサーボを行うことが可能となる。
【００５８】
更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいては、制御部Ｃ及び駆動回路Ｄを光ピックアップＰＵと別体のＣＰＵ等の装置により構成した例について説明したが、これらは光ピックアップＰＵと一体的に構成するようにしても良い。
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対する情報の記録及び再生に用いる光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＣＤ（Compact Disc）のような規格の異なる各種の光ディスクに対して、データの記録及び再生を行うコンパチブルプレーヤ等の情報記録再生装置（以下、単に「情報記録再生装置」という）が各種提供されている。この種の情報記録再生装置においてはユーザの利便性を向上させると共に他製品との差別化を図る観点からＤＶＤ-Ｒ等の光ディスクに対するデータの記録スピードの向上が望まれている現状にある。
【０００３】
しかしながら、ＤＶＤ-ＲやＤＶＤ-ＲＷ等の光ディスクは、所定の単位時間あたりに照射される光ビームのエネルギー総量が所定の閾値を越えた場合、或いは、光ディスク上における温度が一定の値以上になった場合に色素変色或いは相変化を生じ、これにより各種データが記録される構成となっているため、記録スピードを向上させ光ビームに対する光ディスクの相対速度が上昇すると照射される光ビームのエネルギー量を増加させなければデータの記録が実現できないこととなる。
【０００４】
その一方、この種の情報記録再生装置に用いられる光源は、出力可能ワット数の向上に伴い放熱量が増加し、現状、放熱対策等の観点から１５０ｍＷ（ミリワット）程度の光源が実現されているにすぎない。このため、理論的な最高の記録スピードが光源の性能に依存することとなり新たな光源が開発されない限り、これ以上記録スピードの向上が望めない。
【０００５】
そこで、従来、例えば、ＣＤ-Ｒに対するデータの記録時に波長７８０ｎｍ及び６５０ｎｍの各光ビームに対応した２つの光源を同時点灯し、波長７８０ｎｍの光ビームを利用してトラッキングサーボ、フォーカスサーボを行うことにより、データの記録に用いる６５０ｎｍの光ビームの利用効率を高める提案がなされている（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２０００−１７３０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
［０００６］
ところで、特許文献１に記載の一の装置においては、光ディスクによって反射された波長の異なる２つの光ビームを同一のフォトディテクタによって受光する構成が採用されている。しかし、かかる構成を採用した場合、高精度に光軸あわせを行わないと受光された光ビームから各光ビームを分離することが困難となり、両ビーム間にクロストークが発生してしまう。このようにクロストークが発生した場合、一方の光ビームが他方の光ビームに対するノイズとなりデータの記録やトラッキング等の制御が困難となる。
［０００７］
本願は以上説明した事情に鑑みてなされたものであって、その課題の一例としては、簡易な構成を採用しつつＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクに対する記録スピードの向上を図ると共に、確実にデータの記録、再生を可能とすることが可能な光ピックアップ及び情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
［０００８］
上述した課題を解決するため、本願の一つの観点において請求項１に記載の光ピックアップは、光源から出力された光ビームを情報記録媒体に集光し、当該情報記録媒体からの反射光を受光する光ピックアップであって、第１の波長を有する第１光ビームを出力する第１光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２光ビームを出力する第２光源と、前記情報記録媒体によって反射された前記反射光を受光すると共に受光光量に応じた信号を出力する受光部と、前記情報記録媒体から前記受光部に対する前記反射光の光路上に設置され、入射された前記第２光ビームの透過を制御するフィルタと、前記第１光源及び第２光源の双方を制御し、前記第１及び第２光ビームの何れか一方、或いは、双方を出力させる光源制御手段と、前記第１及び第２光ビームの双方が出力された場合に、前記フィルタを制御して前記第２ビームの透過を制限するフィルタ制御手段と、前記情報記録媒体の種類を判別する検出手段と、を備え、前記光源制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１光源及び第２光源からの前記光ビームの出力の有無を決定すると共に、前記検出手段により検出された情報記録媒体が色素型情報記録媒体の時には、前記光源制御手段は、該情報記録媒体に適した波長を有するレーザ光を出力可能な光源のみから前記光ビームを出力させることを特徴とする。
［０００９］
また、本願の他の観点においては、請求項９に記載の情報記録再生装置は、光源から出力された光ビームを情報記録媒体に集光し、当該情報記録媒体からの反射光を受光する光ピックアップを備えた情報記録再生装置であって、前記光ピックアップは、第１の波長を有する第１光ビームを出力する第１光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２光ビームを出力する第２光源と、前記情報記録媒体によって反射された前記反射光を受光すると共に受光光量に応じた信号を出力する受光部と、前記情報記録媒体から前記受光部に対する前記反射光の光路上に設置され、入射された前記第２光ビームの透過を制御するフィルタと、前記第１光源及び第２光源の双方を制御し、前記第１及び第２光ビームの何れか一方、或いは、双方を出力させる光源制御手段と、前記第１及び第２光ビームの双方が出力された場合に、前記フィルタを制御して前記第２ビームの透過を制限するフィルタ制御手段と、前記情報記録媒体の種類を判別する検出手段と、を備え、前記光源制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１光源及び第２光源からの前記光ビームの出力の有無を決定すると共に、前記検出手段により検出された情報記録媒体が色素型情報記録媒体の時には、前記光源制御手段は、該情報記録媒体に適した波長を有するレーザ光を出力可能な光源のみから前記光ビームを出力させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
［００１０］
［図１］実施形態における情報記録再生装置ＲＰの構成を示すブロック図である。
［図２］同実施形態における光ディスクＤＫ上の集光スポット及び当該集光スポット上におけるエネルギー分布を示す概念図である。
［図３］同実施形態における波長フィルタ１８を無機ＥＣ材料を用いて構成した場合の構成例を示す図である。
［図４］同実施形態における波長フィルタ１８を有機ＥＣ材料を用いて構成した場合の構成例を示す図である。
【符号の説明】
［００１１］
ＲＰ・・・情報記録再生装置
ＳＰ・・・信号処理部
Ｃ・・・制御部
Ｄ・・・駆動回路
ＰＵ・・・光ピックアップ
Ｓ・・・サーボ回路
Ｐ・・・再生部
【発明を実施するための最良の形態】
［００１２］
［１］実施形態
以下、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの概要構成を示す図１を参照しつつ、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰの構成及び動作について説明する。なお、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、ＣＤ及びＤＶＤの両規格に対応した光ディスクＤＫに対するデータの記録及び再生を行うコンパチブルプレーヤに、本願の情報記録再生装置を応用したものである。
【００１３】
同図に示すように本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、大別して信号処理部ＳＰと、制御部Ｃと、駆動回路Ｄと、光ピックアップＰＵと、サーボ回路Ｓと、再生部Ｐと、を有している。
【００１４】
信号処理部ＳＰは、入力端子を有しており、この端子を介して入力されたデータに信号処理を施して制御部Ｃに出力する。この信号処理部ＳＰにおいて行う具体的な処理内容については任意であり、例えば、入力されたデータをＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等の圧縮方式にて圧縮した後、当該データを制御部Ｃに出力するようにしても良い。
【００１５】
制御部Ｃは、主としてＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、情報記録再生装置ＲＰの各部を制御する。例えば、光ディスクＤＫに対してデータを記録する場合、制御部Ｃは、信号処理部ＳＰから入力されたデータに対応した駆動信号を駆動回路Ｄに出力する。また、光ディスクＤＫに記録されているデータの再生を行う場合、制御部Ｃは、信号処理部ＳＰからのデータ入力の有無にかかわらず所定の駆動信号を駆動回路Ｄに出力する。
【００１６】
駆動回路Ｄは主として増幅回路に構成され、制御部Ｃから入力された駆動信号を増幅した後、光ピックアップＰＵに供給する。この駆動回路Ｄにおける増幅率は制御部Ｃにより制御され、光ディスクＤＫにデータを記録する場合には、光ピックアップＰＵから光ディスクＤＫに相変化或いは色素変色を生じさせることができるエネルギー量（以下、「記録パワー」という）の光ビームが出力されるように増幅率が制御される。一方、光ディスクＤＫに記録されているデータを再生する場合、光ディスクＤＫにおいて色素変色等の変化が生じないエネルギー量（以下、「再生パワー」という）の光ビームが光ピックアップＰＵから出力されるように増幅率が制御される。
【００１７】
光ピックアップＰＵは、例えば、第１光源１１と、第２光源１２と、第１ビームスプリッタ１３と、第２ビームスプリッタ１４と、アクチュエータ部１５と、集光レンズ１６と、フォトディテクタ１７と、波長フィルタ１８と、を有し、光ディスクＤＫに対して光ビームを照射することにより、光ディスクＤＫに対するデータの記録及び読み出しを行う。
【００１８】
第１光源１１及び第２光源１２は、共にレーザダイオードにより構成されており、駆動回路Ｄから供給される駆動信号に基づき、各々異なる波長の光ビームを出力する。本実施形態において、これら第１光源１１及び第２光源１２は、ＤＶＤ及びＣＤの両規格に対応したデータの記録及び再生を実現すべく、夫々、第１光源１１が６６０ｎｍの波長を有する光ビームを、第２光源１２が７８０ｎｍの波長を有する光ビームを出力する。
【００１９】
この第１光源１１及び第２光源１２から出力される光ビームは、各光ビームの光路上に配置された、第１及び第２ビームスプリッタ１３、１４に照射される。この第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４は、例えば、ダイクロイックミラーにより構成されており、対応する各光源１１及び１２から照射された光ビームを反射する。なお、ダイクロイックミラーにより第１及び第２ビームスプリッタ１３及び１４を構成する場合、第１ビームスプリッタ１３については６６０ｎｍの光ビームを９０％反射、１０％透過すると共に７８０ｎｍの光ビームについては１００％透過するダイクロイックミラーを、第２ビームスプリッタ１４については７８０ｎｍの光ビームを９０％反射、１０％透過すると共に６６０ｎｍの光ビームについては１００％透過するダイクロイックミラーを採用することが望ましい。
【００２０】
このようにして、第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４により反射された光ビームは、アクチュエータ部１５に設けられた波長板（図示は省略）を透過して、アクチュエータ部１５に設置された対物レンズに入射され、光ディスクＤＫ上に集光されることとなる。かかる光ビームの集光機能を実現すべく、アクチュエータ部１５には、対物レンズを可動する機構が設けられている。なお、アクチュエータ部１５の具体的な構成については、任意である。
【００２１】
次いで、光ディスクＤＫに対して照射された光ビームは、光ディスクＤＫにおいて反射された後、再度、アクチュエータ部１５の対物レンズを介して第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４に入射し、第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４を透過して、集光レンズ１６に入射することとなる。そして、集光レンズ１６に入射した反射光が集光レンズ１６によりフォトディテクタ１７上に集光される。
【００２２】
フォトディテクタ１７は、例えば、フォトダイオードにより構成され、集光レンズ１６から照射される光ビームを受光して、当該反射光の受光光量に応じた信号を出力する。具体的には、反射光の受光光量に応じたＲＦ信号を制御部Ｃに出力すると共に、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボに必要な信号をサーボ回路Ｓに出力する。
【００２３】
このようにして、フォトディテクタ１７からＲＦ信号が供給された場合、制御部Ｃは、（ａ）再生時においては、当該ＲＦ信号を再生部Ｐに供給し、当該ＲＦ信号に対応するデータが出力端子を介して外部に出力されるように再生部Ｐを制御する一方、（ｂ）記録時においては、当該ＲＦ信号に基づいて、例えば、光ディスクＤＫ上のアドレスを取得し、或いは、記録すべきデータに対応した駆動信号の出力タイミングを決定する。
【００２４】
サーボ回路Ｓは、演算回路により構成され、フォトディテクタ１７から供給される信号に基づいてトラッキング及びフォーカスに関するサーボ量を算出し、当該算出結果に対応する制御信号をアクチュエータ部１５に出力する。この結果、アクチュエータ部１５において、サーボ回路Ｓからフィードバックされた制御信号に基づいて対物レンズの位置が変更されトラッキングサーボ及びフォーカスサーボがなされることとなる。
【００２５】
なお、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボを実現するための具体的な方式については任意である。但し、本実施形態においては、説明を具体的なものとするため、次のような方式を採用するものとする。すなわち、フォトディテクタ１７を４分割形状とすると共に、集光レンズ１６としてシリンドリカルレンズを採用する。そして、フォーカスサーボについては、非点収差法を用いてサーボ回路Ｓにおいてサーボ量を算出すると共に、トラッキングサーボについては、各領域における受光光量に基づいてサーボ回路Ｓにおいてサーボ量を算出する。
【００２６】
ここで、かかる構成を有する本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて、光ディスクＤＫに対するデータの記録スピードを向上させようとする場合、単位時間あたりに光ディスクＤＫに照射される光ビームのエネルギー総量が所定の閾値を越え、或いは、光ディスクＤＫ上における温度が一定の値以上になることが必要とされるため、光ディスクＤＫに対して照射される光ビームのエネルギー総量を増加させることが必要となる。その一方、光ディスクＤＫに記録されているデータを再生する場合、光ディスクＤＫに対して照射する光ビームのエネルギー量を増加させる必要性は存在しない。そこで、本実施形態においては、光ディスクＤＫに対するデータの記録時及び再生時に制御部Ｃは以下のような制御を行う。
【００２７】
（１）データ記録時
光ディスクＤＫに対するデータの記録スピードを向上させるべく、本実施形態において制御部Ｃは、光ディスクＤＫに記録すべきデータに対応する駆動信号を駆動回路Ｄに出力すると共に、当該駆動信号に基づいて記録パワーの光ビームが第１光源１１及び第２光源１２の双方から出力されるように駆動回路Ｄを制御する。この結果、駆動回路Ｄから供給される信号を利用して、第１光源１１及び第２光源１２が発光し、各光源１１及び１２から出力された光ビーム、すなわち、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの光ビームの双方が第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４に入射され、両ビームスプリッタ１３及び１４によって反射されてアクチュエータ部１５の対物レンズに照射される。
【００２８】
図２に、この際光ディスクＤＫ上に現れる集光スポットと、当該集光スポット内における光ビームのエネルギー分布との関係を示す。なお、同図においては、集光スポット上の各位置と、グラフ上の横軸とが対応付けてある。
【００２９】
この場合、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの両集光スポットの半径ｒは、各々、
ｒ＝（ｋ×λ）／ＮＡ・・・・（式１）
の関係を示すこととなる。但し、（式１）において「λ」は波長を示し、「ＮＡ」は対物レンズに開口数を示している。本実施形態の場合、何れの光ビームについても、同一の対物レンズに入射され、光ディスクＤＫ上に集光されることから、ビーム半径は、ほぼ波長の比に依存して決定されることとなり、７８０ｎｍの集光スポット内に８０％程度の半径を持って６６０ｎｍの集光スポットが形成されることとなる。
【００３０】
両集光スポットについての、エネルギー分布はガウス分布に従うことから、両スポットが中心点において完全に一致している状態においては、光の重ね合わせの原理から各点におけるエネルギー量の和が光ディスクＤＫ上における光ビームのエネルギー量になる。このため、両ビームが照射されている状態にすることにより、光ディスクＤＫに対して照射可能な光ビームのエネルギー量を増加させることが可能となる。
【００３１】
但し、実際に光ディスクＤＫに対して７８０ｎｍと６６０ｎｍの光ビームの双方を照射した場合、焦点距離の違いから球面収差が発生すると考えられるためエネルギー損失が生じ、例えば、ＤＶＤ-Ｒに対して両ビームを照射した場合、７８０ｎｍの光ビームについては、最大で７０〜８０％程度の効率にてエネルギーが利用できることとなる。
【００３２】
なお、ＤＶＤ-Ｒ等の色素型の光ディスクＤＫにおいては、照射される光ビームのエネルギー総量が所定値を越えた場合に色素変色を生じ情報が記録されるものと（フォトンモード）、記録面上における温度が一定の値を超えた場合に情報が記録されるものがあるが（熱記録）、何れの光ディスクＤＫにおいても、光ディスクＤＫに照射されている光ビームの光強度を向上させることにより記録スピードを向上させることが可能となる。
【００３３】
なおまた、このように２つの波長に対応した光ビームを光ディスクＤＫに集光させる構成を採用し、ＤＶＤ規格に従った光ディスクＤＫに対して波長７８０ｎｍのＣＤ用の光ビームを照射すると、当該７８０ｎｍの波長の光ビームが記録対象となっているグルーブトラックのみならず、隣接するグルーブトラックにまで照射されてしまい、相変化や色素変色が発生してしまう可能性がある。従って、上記構成を採用する場合には、光ディスクＤＫに使用する材料を適宜選択し、波長７８０ｎｍの光ビームのみが照射された状態においては、情報の記録が行われないようにすることが必要となる。
【００３４】
一方、第１光源１１及び第２光源１２の双方から光ディスクＤＫに対して光ビームを照射した場合、光ディスクＤＫにおいて反射された反射光に波長の異なる成分（６６０ｎｍ及び７８０ｎｍ）が混在することとなる。このため、当該反射光がフォトディテクタ１７に入射されると、上述のようにクロストークが発生し、正常な記録動作を行うことが困難となる可能性がある。そこで、本実施形態においては、光ディスクＤＫからの反射光の光路上に波長フィルタ１８を設けた構成が採用されている。
【００３５】
この波長フィルタ１８は、例えば、ＥＣ(Electro Chromic)材料により構成されており、制御部Ｃによる制御の下、入射された光ビームの内、所定波長の光ビームのみを透過する構成となっている。なお、ＥＣ材料とは、印加電圧により可逆的に吸収波長が変化するエレクトロクロイズム現象を起こす材料であり、有機系、無機系の２系統が存在している。無機系ＥＣ材料としては、例えば、電気吸光反応を利用したＷＯ３（三酸化タングステン）、ＭｏＯ３（三酸化モリブデン）等のカソードＥＣ（還元により着色）や、プルシアンブルー（KxFeyFez(CN)6）、Ｎｉ（ＯＨ）n等のアノーディックＥＣ（酸化により着色）があり、有機ＥＣ材料としては、有機ＥＬ（Electro Luminescent）材料として用いられる、ポリフェナザシリン等の機能性高分子がある。
【００３６】
図３に、無機ＥＣを用いた場合の波長フィルタ１８の構成例を、図４に有機ＥＣを用いた場合の波長フィルタ１８の構成例を示す。
【００３７】
まず図３において１０１は基板であり、例えば、ＳｉＯ２（二酸化珪素）のような透過性の高い基材により構成される。この基板１０１上には透明電極１０２が形成され、この透明電極１０２上にゾル・ゲル法或いは引き上げ法、蒸着等の方法により製膜後、焼成を行うことによりＥＣ層１０３が形成される。また、このＥＣ層１０３上には、更に透明電極１０４が積層され、この結果、透明電極１０２と１０４の間にエレクトロクロミック層１０３がサンドイッチされた状態にて形成されることとなる。この波長フィルタ１８上に設けられた両透明電極１０２及び１０４は、夫々、制御部Ｃと接続されており、制御部Ｃは両電極１０２及び１０４間に電位差を生じさせることによりＥＣ層１０３における吸収波長を可逆的に変更させることとなる。
【００３８】
なお、波長フィルタ１８を設計するに際しては、６６０ｎｍ〜７８０ｎｍの間に急峻な吸光特性を設けることが望ましい。例えば、ＥＣ層１８０３としてプルシアンブルーを利用する場合、０．２Ｖの電位差を与えることにより無色から青色、更に１．０Ｖの電位差にて青色から緑色へと変化する。従って、電位差を変化させることにより吸収波長を７８０ｎｍ或いは６６０ｎｍに調節することが可能となり、適切な膜圧を選択することにより低電圧にて必要とされるフィルタ特性を得ることが可能となる。また、用いる材料によっては、異なるＥＣ材料により形成されるＥＣ層１８０３を複数積層し、各波長の光ビームの吸光率を高めるようにしても良い。
【００３９】
次に、有機ＥＣを用いた場合、波長フィルタ１８は、２枚の透明基板２０１及び２０４を間隙を持って張り合わせ、両基板間に有機ＥＣ材料２０３を充填して構成されることとなる。各透明基板２０１及び２０４の対向面上には夫々透明電極２０２及び２０５が形成されており、各電極２０２及び２０５は制御部Ｃに接続され、制御部Ｃは両電極２０２及び２０５間に電位差を生じさせることにより有機ＥＣ材料２０３における吸収波長を可逆的に変化させることとなる。
【００４０】
ここで、この波長フィルタ１８を採用する場合、透過及び吸光される光ビームの他に波長フィルタ１８において反射される光ビームも発生する。従って、光ビームの入射軸を法線とする角度に波長フィルタ１８を設置してしまうと、当該波長フィルタ１８上にて反射された光ビームが光軸上にて迷光する可能性がある。従って、波長フィルタ１８は、光ビームの入射軸に対して所定の角度θをもって設置し、フィルタ１８において当該入射上に反射光が発生しないようにすることが必要となる。
【００４１】
また、第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタよりもアクチュエータ部１５側に波長フィルタ１８を設置してしまうと、両光源から出力された光ビームが光ディスクＤＫに照射される前に吸光若しくは反射が発生するため、波長フィルタは、必ず、両ビームスプリッタ１３及び１４よりもフォトディテクタ１７側に設置することが必要となる。
【００４２】
以上のように波長フィルタ１８を構成することにより、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて、例えば、ＤＶＤ-ＲＷに情報を記録する場合、光ディスクＤＫにおいて反射された光ビームの内、７８０ｎｍの波長を有する光ビームが波長フィルタ１８において吸光及び反射され、６６０ｎｍの波長を有する光ビームのみが波長フィルタ１８を透過して、フォトディテクタ１７に受光される。そして、当該光ビームに従って、ＲＦ信号、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボに必要な信号がフォトディテクタ１８における受光光量に応じて得られることとなる。
【００４３】
（２）データ再生時
これに対して、光ディスクＤＫに記録された情報を再生する場合、制御部Ｃは、当該再生対象となる光ディスクＤＫの規格に対応した光源のみを発光させる。例えば、再生対象となっている光ディスクＤＫがＣＤ規格に対応したものである場合、制御部Ｃは、第１光源１１に対して駆動信号を供給し第１光源１１を発光させる一方、再生対象となっている光ディスクＤＫがＤＶＤ規格に対応したものである場合、第２光源１２に対して駆動信号を供給し第２光源１２を発光させる。
【００４４】
また、この波長フィルタ１８を光ディスクＤＫの再生時にどのように制御するかは任意であり、再生時には透過率が最大の状態に制御するようにしても良いし、或いは、再生対象となる光ディスクＤＫの規格に合わせて、吸収波長を変更するようにしても良い。
【００４５】
なお、上記の実施例では二種類の光源を有する場合について、本発明の説明をしたが、光源の種類はこれに限定されるものではない。具体的にはＤＶＤに記録再生を行うための第１光源、ＣＤに記録再生を行うための第２光源に加え、ブルーレイディスクに対して記録再生を行うために、４０５ｎｍの波長を有する光ビームを出力可能な第３光源を備えた装置に対しても本発明を適用することができる。この場合、波長フィルタ１８の吸光特性の設計としては、上記した第１〜３光源のうちの少なくとも２種類の光源から発せられたレーザ光の波長に対する吸光特性を設定する必要がある。
【００４６】
また、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ等の追記型記録媒体（色素系ディスク）は媒体に用いられる色素によっては記録性能の波長依存性が高く、書き込みに適切とされる波長以外の波長を有するレーザ光を照射しても効率的な書き込みが行えない可能性がある。具体的にはＤＶＤ−Ｒへの書き込みには波長６６０ｎｍのレーザ光が適切であり、波長７８０ｎｍを有するレーザ光を同時に照射しても十分な書き込み性能が得られない場合がある。そこでこのような記録媒体に対して書き込みを行う場合には、光源の同時点灯は行わずに、単一の光源（書き込み対象の記録媒体に対して最も適切とされる波長を有するレーザ光を照射可能な光源）のみを用いて記録を行うようにしても良い。この場合、制御部Ｃは自身が書き込もうとしている記録媒体の種類を検出し、その検出結果に応じて複数ある光源の各々について、レーザ光照射の要否を決定するようにすると良い。
【００４７】
逆に、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭ等の書き換え型記録媒体（相変化ディスク）は記録性能の波長依存特性が低く、十分な光量を照射することで書き込みが行えるため、本発明を積極的に利用することが望ましい。この場合、記録媒体への書き込みに必要な熱エネルギー確保するためには、波長の短いレーザ光を照射可能な光源へ、光源の駆動電流の配分割合を高くすることが望ましい。
【００４８】
このようにして、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰは、光源から出力された光ビームを光ディスクＤＫに集光し、当該光ディスクＤＫからの反射光を受光する光ピックアップＰＵを有し、光ピックアップＰＵは、例えば、６６０ｎｍの波長を有する光ビームを出力する第１光源１１と、例えば、７８０ｎｍの波長を有する光ビームを第１光源から出力される光ビームの光路と同一の光路に出力する第２光源１２と、光ディスクＤＫによって反射された光ビームの反射光を受光する共に受光光量に応じた信号を出力するフォトディテクタ１７と、光ディスクＤＫからフォトディテクタ１７に対する反射光の光路上に設置され、入射された光ビームの透過を制御する波長フィルタ１８と、第１光源１１及び第２光源１２の双方を制御し、両光源１１及び１２の何れか一方、或いは、双方から光ビームを出力させると共に、６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの波長の光ビームが共に出力された場合に、波長フィルタ１８を制御して７８０ｎｍの波長の光ビームの透過を制限する制御部Ｃと、を備えている構成となっている。
【００４９】
この構成により、第１光源及び第２光源の双方から光ビームが出力されている環境下においては、制御部Ｃが波長フィルタ１８を制御し、第１光源１１から出力されている６６０ｎｍの波長の光ビームのみが波長フィルタ１８を透過させる。この結果、６６０ｎｍの波長の光ビームのみがフォトディテクタ１７によって受光されることとなる。このため、例えば、光ディスクＤＫに記録されたデータの記録時に第１光源１１及び第２光源１２の双方から光ビームを出力し、光ディスクＤＫに照射される光ビームのエネルギー総量を増加させることが可能となると共に、両光源１１及び１２を点灯させた場合であっても、例えば、波長６６０ｎｍの光ビームのみをフォトディテクタ１７に入射させることが可能となり、もって、ＤＶＤ-Ｒ等の光ディスクに対する記録スピードの向上を図ると共に、確実にデータの記録、再生を可能とすることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態にかかる情報記録装置ＲＰにおいて、波長フィルタ１８は、印加電圧値により透過可能な光ビームの波長を可変するエレクトロクロミック層１０３或いは２０３と、エレクトロクロミック層１０３或いは２０３に対して電圧を印可する透明電極と、を有すると共に、制御部Ｃは、前記透明電極に対して印可する電圧値を変更して波長フィルタ１８の透過波長を可変させることにより、７８０ｎｍの波長の光ビームの透過を制限する構成となっている。
【００５１】
この構成によれば、エレクトロミック層１０３或いは２０３に対する印加電圧の制御のみで、７８０ｎｍの波長の光ビームの透過を制限することが可能となり、もって、簡易な構成を採用しつつフォトディテクタ１７におけるクロストークを防止することが可能となる。
【００５２】
また更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて、制御部Ｃは、光ディスクＤＫに記録されたデータの再生時には、例えば、第１光源１１のみを制御して波長６６０ｎｍの光ビームを出力させる一方、光ディスクＤＫに対するデータの記録時には第１光源１１及び第２光源１２の双方を制御し、例えば、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの光ビームの双方を出力させる構成となっている。
【００５３】
このため、光ディスクＤＫに記録されたデータの再生時に当該データの確実な再生を可能としつつ、データの記録に光ディスクＤＫ上に照射される光ビームのエネルギー総量を増加させることが可能となる。
【００５４】
更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいて、波長フィルタ１８は、光ディスクＤＫからの反射光の光路に対して予め定められた角度を持って設置された構成となっている。このため、波長フィルタ１８において反射される光ビームが発生した場合であっても、光軸上における迷光を防止することが可能となる。
【００５５】
なお、上記実施形態においては、波長フィルタ１８をＥＣ材料により構成した例について説明したが、コレスティック液晶のように温度により透過率を変更可能な材料を用いて波長フィルタ１８を構成し、制御部Ｃから供給する電圧を制御することにより、何れか一方の波長を有する光ビームを透過するように構成しても良い。
【００５６】
また、上記実施形態においてはＣＤ及びＤＶＤの両規格に対応した光ディスクＤＫに対する情報の記録及び再生を行う装置ＲＰについて説明したが、例えば、ブルーレイディスクとＣＤ、或いは、ブルーレイディスクとＤＶＤの規格に対応した光ディスクＤＫに対する情報の記録及び再生を行う装置についても上記と同様の構成により実現可能である。
【００５７】
また更に、本実施形態においては、第１光源１１及び第２光源１２から出力された光ビームを第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４の双方に対して直接照射する構成となっている。しかし、光源とビームスプリッタの間に回折格子を設置し、第１光源１１或いは第２光源１２から出力された光ビームを主ビーム（０次回折光）及び副ビーム（±１次回折光）に分割した後、第１ビームスプリッタ１３及び第２ビームスプリッタ１４に照射するようにしても良い。但し、かかる構成を採用する場合、フォトディテクタ１７には、主ビームを受光するための領域を設け当該領域を４分割形状とすると共に、この主ビームを受光するための領域の左右に、副ビームを受光するための領域を設けることが必要となる。また、この副ビームを受光するための領域については、更に左右２分割の形状とすることにより、副ビームを利用したトラッキングサーボ、フォーカスサーボを行うことが可能となる。
【００５８】
更に、本実施形態にかかる情報記録再生装置ＲＰにおいては、制御部Ｃ及び駆動回路Ｄを光ピックアップＰＵと別体のＣＰＵ等の装置により構成した例について説明したが、これらは光ピックアップＰＵと一体的に構成するようにしても良い。
Claims (7)
- 光源から出力された光ビームを情報記録媒体に集光し、当該情報記録媒体からの反射光を受光する光ピックアップであって、
第１の波長を有する第１光ビームを出力する第１光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２光ビームを出力する第２光源と、
前記情報記録媒体によって反射された前記反射光を受光すると共に受光光量に応じた信号を出力する受光部と、
前記情報記録媒体から前記受光部に対する前記反射光の光路上に設置され、入射された前記第２光ビームの透過を制御するフィルタと、
前記第１光源及び第２光源の双方を制御し、前記第１及び第２光ビームの何れか一方、或いは、双方を出力させる光源制御手段と、
前記第１及び第２光ビームの双方が出力された場合に、前記フィルタを制御して前記第２ビームの透過を制限するフィルタ制御手段と、
前記情報記録媒体の種類を判別する検出手段と、
を備え、
前記光源制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１光源及び第２光源からの前記光ビームの出力の有無を決定すると共に、
前記検出手段により検出された情報記録媒体が色素型情報記録媒体の時には、前記光源制御手段は、該情報記録媒体に適した波長を有するレーザ光を出力可能な光源のみから前記光ビームを出力させることを特徴とする光ピックアップ。 - 前記フィルタは、
印加電圧値により透過可能な光ビームの波長を可変する吸光層と、
前記吸光層に対して電圧を印可する電極と、を有すると共に、
前記フィルタ制御手段は、前記電極に対して印可する電圧値を変更して前記フィルタの透過波長を可変させることにより、前記第２光ビームの透過を制限することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。 - 前記光源制御手段は、前記情報記録媒体の再生時には前記第１光源のみを制御して前記第１光ビームを出力させると共に、前記情報記録媒体に対する情報記録時には前記第１光源及び第２光源の双方を制御し前記第１及び第２光ビームの双方を出力させることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の光ピックアップ。
- 前記フィルタは、前記反射光の光路に対して予め定められた角度を持って設置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光ピックアップ。
- 前記情報記録媒体の種類を判別する検出手段を有し、
前記光源制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１光源及び第２光源からの前記光ビームの出力割合を変化させることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。 - 前記検出手段により検出された情報記録媒体が相変化情報記録媒体の時には、前記第１光源及び第２光源のうち、波長の短いレーザ光を出力可能な光源からの前記レーザ光の出力割合を、他の光源からの前記レーザ光の出力割合よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
- 光源から出力された光ビームを情報記録媒体に集光し、当該情報記録媒体からの反射光を受光する光ピックアップを備えた情報記録再生装置であって、
前記光ピックアップは、
第１の波長を有する第１光ビームを出力する第１光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２光ビームを出力する第２光源と、
前記情報記録媒体によって反射された前記反射光を受光すると共に受光光量に応じた信号を出力する受光部と、
前記情報記録媒体から前記受光部に対する前記反射光の光路上に設置され、入射された前記第２光ビームの透過を制御するフィルタと、
前記第１光源及び第２光源の双方を制御し、前記第１及び第２光ビームの何れか一方、或いは、双方を出力させる光源制御手段と、
前記第１及び第２光ビームの双方が出力された場合に、前記フィルタを制御して前記第２ビームの透過を制限するフィルタ制御手段と、
前記情報記録媒体の種類を判別する検出手段と、
を備え、
前記光源制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１光源及び第２光源からの前記光ビームの出力の有無を決定すると共に、
前記検出手段により検出された情報記録媒体が色素型情報記録媒体の時には、前記光源制御手段は、該情報記録媒体に適した波長を有するレーザ光を出力可能な光源のみから前記光ビームを出力させることを特徴とする情報記録再生装置。
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